Zur Startseite des Informationsportals24.de Spamverdacht mitteilen Wollen Sie Ihre Seite eintragen? Zum Kontaktformular des Informationsportal24.de Impressum des Informationsportal24.de Die Banner vom Informationsportal24.de Hier gelangen Sie zu unseren neuen Einträgen zur Suche

 

Informationsportal24 - Technik

 

Funktion einer Sprinkleranlage

Die Funktion einer Sprinkleranlage beruht auf dem Ansteigen der Raumtemperatur im Brandfall. Sobald einem Sprinkler genügend Wärme zugeführt wird, öffnet er das Rohrnetz an der betreffenden Stelle. Durch das Öffnen des Sprinklers sinkt der Druck im Sprinklerrohrnetz ab und über die Alarmventilstation fließt Löschwasser ins Rohrnetz nach. Ein geringer Anteil des nachströmenden Wassers wird im Alarmventil abgezweigt und einer mechanischen Glocke bzw. gleichzeitig einem Druckschalter zugeführt. Die mechanische Glocke, bestehend aus einer Wasserturbine mit Gong, sorgt für den akustischen Alarm, während der Druckschalter einen elektrischen Alarm zu einer stets besetzten Stelle (Werkschutz, Feuerwehr) weiterleitet.

Zu Beginn des Löschvorganges wird das Alarmventil mit Wasser aus dem Druckluftwasserbehälter versorgt. Dieser Behälter steht im betriebsbereiten Zustand unter Druck und ist normalerweise je zur Hälfte mit Wasser und mit Pressluft gefüllt. Zur Befüllung dienen eine separate Kesselspeisepumpe und ein Kompressor. Durch plötzliche Wasserentnahme fällt der Druck im Behälter ab. Spätestens nach vollständiger Entleerung des Druckluftbehälters schaltet das Kontaktmanometer, das hier als Steuerorgan dient, über eine elektrische Schaltverteilung die Sprinklerpumpe ein. Die Sprinklerpumpe übernimmt nun die alleinige Versorgung der Anlage. Sie bezieht ihr Löschwasser aus dem Löschwasservorratsbehälter, der über ein oder mehrere Schwimmventile nachgespeist wird.

Sollte im Brandfall die Stromversorgung für die Sprinklerpumpe ausfallen oder die Wassernachspeisung im Vorratsbehälter gestört sein, so hat die Feuerwehr immer noch die Möglichkeit, öber die Feuerwehreinspeisleitung mitgeführtes Wasser von außen her in das Rohrnetz zu pumpen. Der Druckwasserbehälter bildet eine Wasserreserve, da er selbst bei totalem Energieausfall die Anlage noch mit Wasser versorgen kann. Jedoch ist die Kapazität des Behälters begrenzt.



Ausführungen von Sprinkleranlagen

Die hier beschriebenen verschiedenen Anlagen-Ausführungen sind je nach Verwendungszweck in Warenhäusern, Tiefgaragen, Hotels, Hochhäuser, Theatern, in Hochregallagern, Schiffen und Anderen zu finden.


Sprinkleranlagen werden unterschieden in:

- Trockenanlage
- Nassanlage
- Tandemanlage
- Trockenschnellanlage
- Pre-Action-Anlage



Trockenanlage

Trockenanlagen werden dort eingesetzt, wo für das Sprinklerrohrnetz mit Frostgefahr gerechnet werden muss (Tiefgaragen, Lagerhallen im Freien) Das Rohrnetz ist oberhalb der Alarmventilstation mit 3 bar Pressluft gefüllt. Bei einem Trockenalarmventil handelt es sich um ein Klappenventil mit einer atmosphärischen (drucklosen) Kammer. Oberhalb der Klappe befindet sich ein Wasserspiegel zur besseren Abdichtung der im Sprinklerrohrnetz befindlichen Pressluft. Da die Fläche der Klappe, die sich unter dem ruhenden Wasserspiegel befindet, größer ist als die Fläche zur Abdichtung der Wasserversorgung, kann der Ruhedruck der Wasserversorgung größer sein, als der Pressluftdruck im Sprinklerrohrnetz.

Öffnet sich im Brandfall ein oder mehrere Sprinkler, entweicht die Pressluft und das Wasser-Druckverhältnis ändert sich. Erst wenn der Druck im Sprinklerrohrnetz kleiner wird als der Druck der Wasserversorgung, öffnet sich die Ventilklappe und Löschwasser strömt in das Rohrnetz. Gleichzeitig wird die atmosphärische Kammer geflutet, so das ein Teil des nachströmenden Wassers über das Mehrwegeventil in die Glockenleitung fließen kann. Die Klappe rastet ein und kann nicht mehr zurückfallen. Aus diesem Grund muss nach einer erfolgten Auslösung des Ventils die Frontplatte zur Rückstellung entfernt werden.

Die Alarmmeldung erfolgt über die mechanische Alarmglocke und über den elektrischen Druckschalter. Zur Alarmprüfung wird der Glockenleitung direkt Wasser aus der Wasserversorgung zugeführt, ohne dabei die atmosphärische Kammer zu fluten.

Würden im betriebsbereiten Zustand an einem der Klappensitze Undichtigkeiten auftreten, so würde die atmosphärische Kammer früher oder später unter Druck gesetzt. Und das Ventil geöffnet. Um dies zu verhindern, ist die Kammer mit einem Schnüffelventil verbunden. Das Ventil hat die Aufgabe, einen geringen Wasserdurchsatz anzuleiten. Es schließt aber, wenn der Wasserdurchsatz ein bestimmtest Volumen überschreitet. Es wirkt ähnlich wie ein federbelastetes Rückschlagventil.

Nachteilig bei diesem Anlagentyp ist, dass nach dem Ansprechen des Sprinklers zunächst die Pressluft aus den Düsen entweichen muss. Dadurch werden diese Anlagen relativ träge. Daraus ergibt sich, dass Trockenanlagen nur begrenzt eingesetzt werden können.



Nassanlage

Bezeichnend für diese Anlage ist, dass das Rohrnetz im Ruhezustand mit Wasser gefüllt ist und unter Druck steht. Wird durch ein Brandfall der erste Sprinkler ausgelöst, so fließt sofort Wasser aus der Düse. Die Anlage darf nur dort eingesetzt werden wo mit Sicherheit keine Frostgefahr besteht, da ansonsten das Rohrnetz zerstört werden könnte. Die Alarmventilstation wirkt ähnlich wie eine Rückschlagklappe. Durch Druckabfall oberhalb der Ventilklappe öffnet sich diese und bestehendes Löschwasser kann in das Sprinklerrohrnetz nachfliesen.



Tandemanlage

Eine Tandemanlage ist eine Kombination aus einer Nass- und einer Trockenanlage Die Trockenanlage bezieht ihr Löschwasser aus dem Sprinklerrohrnetz der Nassanlage. Sie wird dann eingesetzt, wenn in einem kleineren Teil des gesamten Schutzbereichs mit Frostgefahr zu rechnen ist und sich der Aufbau einer separaten Trockenlöschanlage nicht lohnen würde. Die Hauptleitung für die Nassanlage wird so dimensioniert, dass sie die Versorgung der Trockenanlage mit übernehmen kann. Dadurch werden die Kosten für eine separate Wasserversorgung eingespart. Es können natürlich beide Anlagen gleichzeitig arbeiten.



Trockenschnellanlage

Trockenschnellanlagen werden installiert, wenn aufgrund der Frostgefahr eine Trockenanlage erforderlich ist und wegen einer hohen Brandbelastung mit hoher Abbrandgeschwindigkeit gerechnet werden muss. Die Trockenschnellanlage unterscheidet sich dadurch von einer Trockenanlage, dass das Trockenalarmventil durch eine Brandmeldeanlage geöffnet wird. Durch die Brandmeldeanlage wird eine frühzeitige Alarmmeldung ausgelöst. Das bedeutet, dass sich das Sprinklerrohrnetz mit Wasser füllt, noch bevor ein Sprinklerkopf anspricht. Da der Wasserdruck höher ist als der Vordruck der Pressluft, wird die Pressluft noch stärker komprimiert und bei einem Ansprechen eines oder mehrerer Sprinklerköpfe entweicht die Pressluft schneller.



Pre-Action-Anlage

Eine Pre-Action-Anlage ist eine vorgesteuerte Anlage die im strengen Sinne bereits eine Abart der Sprinkleranlage darstellt, obwohl sie der Trockenschnellanlage ähnlich ist. Sie wird dort eingesetzt, wo mit hohen Sachschäden durch austretendes Löschwasser oder mit mechanischer Beschädigung eines Sprinklers gerechnet werden muss. Der wesentliche Unterschied zur Trockenschnellanlage besteht darin, dass nur die Brandmeldeanlage das Ventil im Brandfall öffnen kann. Zur Überwachung des Leitungsnetzes gegen mechanische Beschädigung steht das Sprinklerrohrnetz unter dem Druck einer Pressluftanlage. Plötzlicher Druckabfall der Pressluft löst ein Alarmsignal aus, damit der Schaden am Sprinkler registriert und behoben werden kann. Es tritt aber kein Löschwasser in das Sprinklerrohrnetz ein, da die Brandmeldeanlage keinen Alarm gemeldet hat und das Trockenalarmventil nicht geöffnet wurde. Diese Anlage hat aber den Nachteil, dass sie bei Ausfall der Brandmeldeanlage den Löschvorgang nicht mehr wie eine Trockenschnellanlage automatisch einleitet. In diesem Fall muss die Pre-Action-Anlage per Hand ausgelöst werden.




Aufbau eines Sprinklers

Jeder Sprinkler besteht aus drei wichtigen Bauteilen (Sprinklergehäuse, wärmeempfindliches Auslöseglied, Verteilerteller), die sich in Funktion und Aufgabe sehr unterscheiden.

Sprinkler mit roter Glasampulle
Sprinklerkopf mit Verteilerteller
Rauchmelder


1. Sprinklergehäuse

Das Sprinklergehäuse wird aus einem oder zwei Gehäuseteilen gefertigt und besteht entweder aus Rotguss, Messing oder Bronze mit verchromter bzw. vernickelter Oberfläche. Bei dem einteiligen Gehäuse werden die lose eingesetzten Verspannteile (Abdichtung, Auslöseglied) durch eine Kompressionsschraube zusammengehalten. Diese Schraube sorgt für die Verspannung, die dem Wasser- bzw. Pressluftdruck entgegenwirkt. Außerdem wird mit der Schraube der Verteilerteller über der Düse fixiert. Das zweiteilige Gehäuse besteht aus einem Unterteil und einem Oberteil. Im Unterteil befindet sich die konisch geformte Düse. Das Oberteil bildet mit dem Verteilerteller eine Einheit. Die Verspannteile werden zwischen Unter- und Oberteil eingefügt. Um hierbei die Verspannung zu erhalten, werden die Unter- und Oberteile mechanisch zusammengedrückt und mittels Quetschverbindung, durch Nieten oder stifte an den Verbindungsstellen gesichert. Das Sprinklergehäuse hat ein konisches Einschraubgewinde nach DIN 2999 um ein unproblematisches Eindichten in das Formstück zu ermöglichen. Die baulichen Abmessungen des Sprinklers und damit auch die Größe des Einschraubgewindes sowie der Durchmesser der Düse werden von dem geforderten Austrittsvolumen bestimmt.



2. Wärmeempfindliches Auslöseglied

Das wärmeempfindliche Auslöseglied hält die lose eingebauten Verschlussteile des Sprinklers so zusammen, dass kein Wasser bzw. keine Pressluft aus der Düse austreten kann. Nach Ansprechen des Auslösegliedes werden die Verschlussteile durch den Druck des Wassers bzw. der Pressluft aus dem Sprinklergehäuse herausgeschleudert und geben den Weg für das Löschwasser frei. Je nach Einsatzbedingungen werden als Auslöseglieder entweder Schmelzlote oder Glasampullen verwendet.

- Schmelzlote sind eutektische Lote. Für diese Lote gibt, dass ihr Schmelzpunkt niedriger liegt als der Schmelzpunkt der Komponente der Legierung, die den niedrigsten Schmelzpunkt aufweist. Schmelzlote haben einen sehr geringen Ansprechbereich gegenüber der Nenntemperatur. Er liegt meist +/- 1 C. Schmelzlote gibt es für verschiedene Auslöstemperaturen. Sie sind in unterschiedlichen Farben gekennzeichnet. Schmelzlote haben den Nachteil, dass sie auf korrosive Dämpfe und auf bestimmte Luftverhältnisse empfindlich reagieren können. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass sie wie alle Lote zu einem Kriechverhalten neigen, besonders bei erhöhter Umgebungstemperatur. Die Vorspannkräfte können dann so stark geschwächt werden, dass der Sprinkler von selbst auslöst. Auslösungsbereiche ungefärbt bei 57C - 77C, weiß bei 80C - 107C, blau bei 121C - 149C, rot bei 163C - 191C, grün bei 207C - 260C.

- Glasampullen sind mit einer leicht siedenden Flüssigkeit gefüllt. Unter Wärmeeinfluss verdampft die Flüssigkeit, dadurch entsteht im Inneren der Glasampulle ein Druckanstieg bis die Ampulle explosionsartig zersprengt wird. Bedingt durch den Herstellungsprozess haben die Glasampullen einen großen Ansprechbereich gegenüber der Nenntemperatur. Er kann bis zu + 20C betragen (normal sind -3C bis + 5C ) Auch Glasampullen gibt es für verschiedene Auslösetemperaturen, was die unterschiedliche Färbung der Flüssigkeiten kennzeichnet. Hellrote Ampullen lösen schon bei 57C aus, rote bei 68C, gelbe bei 79C, grüne bei 93C, blaue bei 141C und violette erst bei 182C. So stehen für jeden Anwendungsfall geeignete Glasampullen zur Verfügung. In speziellen Anwendungsbereichen werden sogar Sprinkler mit blauschwarzen Glasampullen eingesetzt, die bei 340C auslösen.


Die Glasampulle hat gegenüber dem Schmelzlot einige unübersehbare Vorteile:

- sie ist unempfindlich gegen korrosive Dämpfe und kann daher fast überall installiert werden
- sie neigt zu keinem nennenswerten Kriechverhalten
- kurzzeitige Temperaturerhöhung bis nahe an die Auslösungstemperatur führt nicht zum Ansprechen des Sprinklers



3. Verteilerteller (Sprühteller)

Der Verteilerteller hat die Aufgabe, das ausströmende Wasser in kleine Tröpfchen zu zerschlagen. Andererseits dürfen die Tröpfchen nicht so klein sein, dass durch die Hitzeeinwirkung des Brandes fortgetragen werden. Durch die kleinen Tropfen wird erreicht, dass das Wasser eine größere Oberfläche aufweist und deshalb eine schnelle Wärmebindung erzielt wird. Die Form des Verteilertellers richtet sich nach der Einbaurichtung in das Rohrnetz und nach der Wasserverteilung innerhalb des Schutzbereiches des Sprinklers. Anhand der Einbaurichtung unterscheidet man zwischen stehenden und hängenden Sprinklern.



Sprinklerarten

Jeder nach Anwendung und Einsatzgebiet unterscheidet man zwischen vier verschiedenen Sprinklern:

- Flachschirmsprinkler
- Schirmsprinkler
- Normalsprinkler
- Seitenwandsprinkler

Jeder Sprinkler einer Anlage hat drei voneinander abhänige, jedoch zum Teil sehr unterschiedliche Aufgaben zu erfüllen. Zum einen die Branderkennung, die Alamierung und die Brandbekämpfung. Für alle drei Aufgaben gilt im gleichen Maße, das sie automatisch ausgeführt werden müssen. Ohne das es einer zusätzlichen manuellen Betätigung bedarf.



Flachschirmsprinkler

Das Sprinklergehäuse wird aus einem oder zwei Gehäuseteilen gefertigt und besteht entweder aus Rotguss, Messing oder Bronze mit verchromter bzw. vernickelter Oberfläche. Bei dem einteiligen Gehäuse werden die lose eingesetzten Verspannteile (Abdichtung, Auslöseglied) durch eine Kompressionsschraube zusammengehalten. Diese Schraube sorgt für die Verspannung, die dem Wasser- bzw. Pressluftdruck entgegenwirkt. Außerdem wird mit der Schraube der Verteilerteller über der Düse fixiert. Das zweiteilige Gehäuse besteht aus einem Unterteil und einem Oberteil. Im Unterteil befindet sich die konisch geformte Düse. Das Oberteil bildet mit dem Verteilerteller eine Einheit. Die Verspannteile werden zwischen Unter- und Oberteil eingefügt. Um hierbei die Verspannung zu erhalten, werden die Unter- und Oberteile mechanisch zusammengedrückt und mittels Quetschverbindung, durch Nieten oder stifte an den Verbindungsstellen gesichert. Das Sprinklergehäuse hat ein konisches Einschraubgewinde nach DIN 2999 um ein unproblematisches Eindichten in das Formstück zu ermöglichen. Die baulichen Abmessungen des Sprinklers und damit auch die Größe des Einschraubgewindes sowie der Durchmesser der Düse werden von dem geforderten Austrittsvolumen bestimmt.



Schirmsprinkler

Schirmsprinkler sind durch ein paraboloidförmiges, zum Boden gerichtetes Sprühbild gekennzeichnet. Schirmsprinkler sind je nach Ausbildung der Sprühteller für stehende oder hängende Installation vorgesehen. Das Hauptanwendungsgebiet ist der Warenschutz in Kaufhäusern, Garagen, Fabrikhallen, Bürogebäuden, Lagerhallen u.ä.. Der Schirmsprinkler ist daher die am häufigsten verwendete Sprinklerart.



Normalsprinkler

Normalsprinkler sind durch ein kugelförmiges, zum Boden gerichtetes Sprühbild gekennzeichnet. Ein Teil des ausströmenden Wassers wird nach oben versprüht. Sie haben einen relativ kleinen Sprühteller, der sowohl für den stehenden als auch für den hängenden Einbau gleichermaßen geeignet ist. Das Einsatzgebiet ist der Schutz von Gebäudeteilen und von Stahlbauteilen zu verstehen. Da sich der Betonbau in den letzten Jahren allerdings sehr stark durchgesetzt hat, hat der Normalsprinkler nur noch eine untergeordnete Bedeutung für den Sprinklerbau.



Seitenwandsprinkler

Seitenwandsprinkler sind dadurch gekennzeichnet, dass sie das Löschwasser nur in einer Richtung versprühen. Sie werden dort eingesetzt, wo die Gefahr besteht, dass Flachschirmsprinkler oder Schirmsprinkler, die in der Mitte der Decke angebracht sind, durch das Bewegen von Lasten oder durch das Rangieren mit Gabelstaplern o.ä. beschädigt werden. Auch der Strang des Sprinklerrohrnetzes wird dadurch aus der Gefahrenzone herausgehalten. Diese findet man am häufigsten bei niedrigen und engen Durchfahrten oder Verbindungstunneln. In solchen Fällen ist die Installation des Seitenwandsprinklers vorzuziehen.



Autor: M. H.







weitere Informationen zur Technik:

Alles rund ums Auto

Datenrettung

UMTS fürs Notebook

Vorteil von Energiesparlampen

Hafenrundfahrt mieten Vancouver